کاربردهای هیترهای کارتریجی برای گرمای فرآیند در ریخته گری و فلزکاری

کاربردهای هیترهای کارتریجی برای گرمای فرآیند در ریخته گری و فلزکاری
بالا بردن قالب‌ها، قالب‌ها و صفحات تا دمایی که جریان فلز مناسب را فراهم می‌کند، شوک حرارتی را کاهش می‌دهد و کیفیت سطح قطعات ریخته‌گری شده یا شکل‌دهی شده را افزایش می‌دهد، هدف اصلی گرمای فرآیند در فلزکاری و ریخته‌گری با قالب است. بسته به آلیاژ، محدوده عملیاتی معمولی معمولاً از 150 درجه تا 400 درجه یا بیشتر متفاوت است، با تمرکز شدید روی همگنی دما در توده‌های فلزی عظیم. گرمایش درج الکتریکی کنترل دقیق و محلی را برای خود ابزار ارائه می‌دهد، اما سیستم‌های احتراق همچنان اغلب برای ذوب{4}حجم بالا استفاده می‌شوند.
هنگامی که یک بخاری کارتریجی در سوراخ‌هایی که دقیقاً در بلوک‌های قالب یا صفحات حفر شده قرار می‌گیرند، گرما از طریق رسانایی منتقل می‌شود. غلاف فلزی، سیم پیچ مقاومتی و عایق اکسید منیزیم با فاصله نزدیک، انرژی الکتریکی را به انرژی حرارتی تبدیل می کند که به طور موثر در فولاد یا آلیاژ ابزار اطراف نفوذ می کند. بخاری های کارتریج دمای قالب را در طول ریخته گری منیزیم، روی یا آلومینیوم ثابت نگه می دارند تا فلز مایع حفره ها را به طور کامل پر کرده و با ایرادات کمتری جامد شود. بخاری‌های کارتریج توزیع‌شده همچنین در قالب‌های داغ مهرزنی و آهنگری برای حفظ سطوح کاری در محدوده دمایی خاص در طول چرخه تولید استفاده می‌شوند.
بر اساس تجربه در ریخته‌گری‌های تولیدی و کارگاه‌های پرس، توزیع یکنواخت گرما در سرتاسر سطح قالب غالباً بیش از حداکثر سرعت گرمایش مهم است. به‌جای تمرکز قدرت در تعداد کمی از واحدهای خروجی بالا-که مناطق داغ محلی را تولید می‌کنند، آرایش متعادل چندین بخاری کارتریج خروجی متوسط- نتایج مطمئن‌تری را به همراه دارد. عملکرد و دوام با انتخاب چگالی وات پشتیبانی می شود. برای کاربردهای معمول رسانایی فولاد، چگالی‌های بین 5 تا 7 وات بر سانتی‌متر مربع نگه‌داشته می‌شوند و در عین حال دمای مناسب سیم داخلی را در صورت برقراری تماس خوب حفظ می‌کنند. چگالی‌های پایین‌تر، نگه‌داشتن مداوم توده‌های حرارتی بزرگ را تشویق می‌کنند، در حالی که اگر تناسب عالی باقی بماند، می‌توان از چگالی‌های بالاتر برای بازیابی سریع استفاده کرد. بخش عمده قالب، تلفات حرارتی به قاب دستگاه و هوای اطراف، و زمان بازیابی در نظر گرفته شده بین شلیک‌ها، همگی هنگام محاسبه توان واقعی مورد نیاز در نظر گرفته می‌شوند.
عمر عنصر و یکنواختی دما مستقیماً تحت تأثیر کیفیت نصب است. برای اطمینان از تماس غلاف با فلز در قسمت اعظم سطح، سوراخ‌ها باید به صورت کشویی محکم شوند. شکاف های هوا با عمل به عنوان عایق و وادار کردن بخاری کارتریج به گرمتر شدن در داخل، اکسیداسیون را تسریع می کنند. با وارد کردن کامل طول گرم شده، از گرم شدن بیش از حد مناطق در معرض جلوگیری می شود. سرب ها باید در برابر دمای بالای محیط و حرکت مکانیکی که در نزدیکی پرس ها دیده می شود محافظت شوند. از پوشش های عایق که به تدریج انتقال حرارت را خراب می کنند، در حفره های تمیز و فاقد فلاش فلزی یا بقایای روان کننده قالب اجتناب می شود.
خوردگی سرب در اثر لرزش یا حرکت گیره، انباشته شدن کربن از روانکارها و بزرگ شدن روزافزون سوراخ های نصب در اثر چرخه حرارتی مکرر از مشکلات رایج هستند. حفظ عملکرد با بررسی معمول ابعاد سوراخ، تمیز کردن حفره و تأیید وضعیت سرب کمک می کند. سنسورهای دمایی که در نزدیکی سطح کار قرار می‌گیرند، برخلاف فقط روی غلاف بخاری، دقت کنترل را افزایش می‌دهند و بیش از حد را کاهش می‌دهند. هنگامی که بخاری های کارتریجی با جرم حرارتی، سرعت چرخه و قرار گرفتن در معرض محیطی هر قالب یا صفحه مطابقت دارند، سازگاری حرارتی فرآیند فلزکاری بهبود می یابد. به منظور حفظ کیفیت قطعه و عمر ابزار، هندسه‌های قالب، انواع آلیاژ و حجم‌های تولید مختلف نیاز به پیکربندی‌های گرمایشی متناسب با آن دارند.